​麒麟980详细讲解（深度解析麒麟980六个全球第一）

麒麟980详细讲解（深度解析麒麟980六个全球第一）

当地时间8月31日下午2点，北京时间晚上8点，华为在德国举行的柏林电子消费展上召开新品发布会，正式发布了华为最新一代的旗舰处理器——麒麟980。

余承东表示，华为从2015年就开始了7nm的麒麟980的研发，经过36个月，1000位以上的高级半导体设计和工艺专家参与了研发，经历了5000次以上的工程验证，麒麟980才得以完成。由于7nm芯片制造的难度巨大，因此麒麟980的研发费用也达到了数亿美元。

正因为如此，相对于前一代的麒麟970来说，麒麟980可谓是全面升级，并且一口气拿下了六个世界第一。

全球首款7nm手机SoC

作为全球首款基于台积电7nm工艺的手机SoC，先进的制程工艺也直接为华为麒麟980带来了巨大的提升。

据华为介绍，得益于台积电7nm工艺的加持，新一代的麒麟980的性能提升了20%，功耗降低了40%，晶体管密度提升了1.6倍。麒麟980的晶体管数量达到了69亿个（麒麟970为55亿个晶体管）。

不过，根据之前台积电官方公布的数据显示，其最新的7nm工艺与之前10nm工艺相比，可以实现性能提升20％或者功耗降低40％，芯片密度是10nm的1.6倍。看来华为这里是直接引用了台积电的数据，不过需要注意的是，台积电描述的是可以实现“性能提升20％或者功耗降低40％”，注意这里是“或”，所以华为只能是选择提升性能或者降低功耗。

全球首款基于Cortex-A76 CPU内核的SoC

Cortex-A76是Arm在今年6月发布的一款具有移动效率的“笔记本级”性能内核，基于Arm新的微架构。虽然过去Arm的CPU内核的微架构每一代的升级都可在控制能耗的基础上带来20-25%的性能提升。但是，Cortex-A76内核的设计的重点就是放在了保持最高性能的基础上。

根据此前Arm提供的资料显示，基于台积电7nm工艺的Cortex-A76主频可以上到3GHz，在此种情况之下，其性能相比10nm工艺下主频2.8GHz的Cortex-A75可提升35%，效能可提升40%。此外，Cortex-A76也支持DynamIQ技术，并且可以和Cortex-A55进行大小核的组合，机器学习方面的能力提升了4倍。根据网上曝光的麒麟980的GB4跑出的整数和浮点相较于“上上代”A73（麒麟970在用）提升了90%和150%。

另外，资料还显示，相比Cortex-A76，在单位面积下，Cortex-A75仍然拥有更好的性能面积比。因此合作伙伴可以更具自己产品的实际需要来进行选择。消息称，三个具有较大缓存的Cortex-A76的面积相当于英特尔Skylake i5内核的大小，性能上可能只相差10%以内。但是这也需要考虑制程工艺上的差距。

正是由于Cortex-A76更多的关注于性能的提升，这也使得其功耗相对较高。所以华为麒麟980此次并没有选择采用四颗大核 四颗小核的big-LITTLE架构，而是采用了两颗主频高达2.6GHz的高性能的Cortex-A76内核 两颗主频1.92GHz的中等性能的Cortex-A76内核 四颗1.8GHz的高效能的Cortex-A55内核。

得益四颗Cortex-A76内核的加持，麒麟980的CPU最高性能相比麒麟970大幅提升了75%！能效也大幅提升了58%!

全球首款基于Mali-G76内核的SoC

Mali-G76是Arm在今年6月初公布的新一代基于Bifrost架构的GPU内核，相对于上一代的Mali-G72，Mali G76的性能密度提高了30％，这意味着GPU面积不变，性能可提高30％，或者在性能相同时，可缩小约24%的GPU面积。其次，Mali G76的微架构效率提升了30%，这要归功于架构内功能块的整合。最后，Arm为Mali G76添加了新的专用8位点积指令，使其机器学习推理能力提高了2.7倍。

Arm此前曾表示，在台积电7nm工艺加持下，Mali-G76 GPU的性能可提高50％。

根据华为公布的数据显示，基于Mali-G76的麒麟980在GPU性能上相比麒麟970提升了46%，能效更是可大幅提升178%。不过具体的核心数并未公布。

双核ISP

手机拍照性能是近两年华为手机的主打功能。而要想拍出好的照片，不仅要有好的镜头，还需要强大的ISP（图像信号处理）。

此前，麒麟970就采用了华为自研的双核ISP。双核ISP架构相比单核ISP也有明显的优势。两个ISP核心可分工合作，一个用来负责实时预览，也就是我们看到屏幕的取景画面，另一个负责拍照。如果单ISP就需要同时负责预览和拍照，则反应速度会下降，功耗也会提升。

此次，麒麟980采用了新一代的自研双核ISP，相比上一代在拍照处理器速度上提升了46%，能效提升了23%，延迟降低了33%。

全球首款集成双核NPU的SoC

去年，华为麒麟970率先集成了人工智能内核NPU，成为了真正意义上的全球首款人工智能移动处理器。而此次的麒麟980再进一步，首次集成了双核NPU，并且采用更高精度的深度网络，具备更佳的实时性。

与麒麟970的人工智能内核性能对比来看，在目标检测方面，麒麟980更为详细；在实时图像识别方面，麒麟980更为迅速，可支持每分钟4500张图像识别，相比麒麟970提升了3倍；在实时图像分割方面，麒麟980也更为精确。可支持人脸识别、物体识别、物体检测等AI场景。

值得注意的是，此前麒麟970集成的NPU是由寒武纪提供的IP技术，而此次麒麟980集成的双核NPU，外界猜测可能是基于寒武纪今年发布的1M处理器的IP。寒武纪1M采用的也是7nm工艺，其8位运算效能比达 5Tops/watt（每瓦 5 万亿次运算）。

不过，根据芯智讯了解到信息显示，此前在上一代的麒麟970当中，寒武纪虽然向华为开放了对应的NPU内核源代码，但是寒武纪为了保留核心的IP，同时也为了适应移动端的需求，所以对当时给华为的NPU进行了大量的裁剪。这也限制了麒麟970 NPU的发挥。而经过了一年多的研发之后，麒麟980此次集成的双核NPU或将是华为自主研发的。

全球首款商用的1.4Gbps基带芯片

去年麒麟970发布之时，其搭载的峰值下载速率可达1.2Gbps的基带可谓是大出风头，成为了当时下载速率最快的商用基带芯片。比骁龙X20还领先了几个月的时间。

早在今年2月，华为就公布了一款4.5G基带芯片——Balong 765。这款基带芯片可以实现峰值下载速率在FDD网络环境下达到1.6Gbps，在TD-LTE网络下达到1.16Gbps。同时，Balong 765也是全球首个支持8×8 MIMO（8天线多入多出）技术的调制解调芯片，频谱效率相对4×4MIMO提升80%，可有效降低时延。另外，Balong 765还支持3GPP协议的车联方案LTE-V，其它通信制式方面则包括GSM/UMTS/TD-SCDMA/TDLTE/FDD-LTE等。

不过，可惜的是，麒麟980此次并未配备最新的Balong 765基带芯片。当然，相对于麒麟970来说，此次发布的麒麟980同样在基带性能上也是更进一步，最高下载速率进一步提升到了1.4Gbps LET Cat.21（4.5G，Pre 5G)，支持5载波聚合，4×4 MIMO以及256QAM，能够将数据的传输效率最大化。

此外麒麟980还支持双卡双4G双VoLTE，即使在地铁和高铁上也能保持较为出色的信号连接。

同时，麒麟980集成了号称全球最快的手机WiFi芯片Hi1103，支持160M带宽，理论峰值下载速率达1.7Gbps。Hi1103还支持L1 L5双频GPS定位，L5频段下定位精度可提升10倍。

全球首款支持2133MHz LPDDR4x内存的SoC

LPDDR4X内存是由三星等厂商率先推出的，其主要是将LPDDR4内存中的Vddq电压从1.1V降至0.6V，Vdd2电压保持1.1V不变。相对于LPDDR4来说，LPDDR4X的电压更低，有效降低了内存能耗。

SK Hynix文档中宣称LPDDR4X比LPDDR4节能15%，而美光文档中提到节能可多达45%。综合来看，LPDDR4X内存可节能20-40%左右。

而据华为介绍，其麒麟980配合2133MHz DDR4X内存，带宽提升20%，延迟降低22%。

小结：

作为华为的新一代旗舰级手机SoC，此次携“六个世界第一”名头而来的麒麟980确实并未让大家失望。不仅抢在苹果、高通之前，发布了全球首款7nm手机SoC，同时还拿下了Arm的Cortex-A76 CPU内核和Mali-G76 GPU内核的首发，在处理器性能上带来了很大的提升。不过，其他方面却并未给大家带来多大的惊喜。

虽然此次麒麟980带来了双核的NPU，性能相比前一代也有了很大的提升。但是从目前来看，绝大多数的AI专用芯片都还是单核，而且很多专用单核的AI芯片的算力也可以做到很强，所以华为完全可以一步提升单核NPU的性能，来实现AI能力的提升，不知做成双核是基于能效方面考虑还是基于营销方面的考虑？

另外，麒麟980虽然此次集成了峰值下载速率高达1.4Gbps LET Cat.21的基带芯片，但是，从目前来看，其性能只是略高于高通去年发布的骁龙845所集成的骁龙X20基带（1.2Gbps），相比高通今年2月发布的支持最高达2Gbps的下载速度的第三代千兆级LTE基带芯片——骁龙X24还是要弱上不少。而高通即将发布的骁龙855则更是要搭载5G基带——骁龙X50。当然，骁龙855的商用时间可能要比麒麟980的商用时间要晚4个月左右的时间。

不过，需要注意的是，麒麟980与英特尔去年发布的下载速率高达1.6Gbps的XMM7660基带相比也是要略逊一筹。而苹果即将于今年9月发布的新一代iPhone或将搭载英特尔XMM7660基带芯片。此外，苹果新一代iPhone所搭载的A系列处理器也是基于台积电7nm工艺的，并且也将会集成人工智能内核NPU，不过不知道是否会是双核NPU。

目前华为已宣布，基于麒麟980的华为Mate20系列要等到10月16号才正式发布，而苹果的新一代iPhone将会在9月正式发布。虽然华为通过抢先进行芯片的纸面发布，成功拿下了多个世界第一。但是，如果从商用时间上来看，苹果的新一代A系列芯片将会是首款7nm芯片，并且它可能还集成了下载速率高达1.6Gbps的基带芯片，所以至少在这两个方面，苹果在技术商用上是领先于华为麒麟980的。

如果苹果新一代A系列处理器也集成了双核NPU，以商用时间来做比较，那么华为麒麟980将会一下子失去三个第一的宣传点（去年苹果的A12也集成了NPU，如果按终端产品上市时间来看，A12将是首款集成NPU的手机处理器）。所以，华为通过提前一个半月在终端产品正式发布之前，抢先发布麒麟980的取巧做法，更多也是为了抢占营销宣传上的制高点。当然，这种策略在手机品牌厂商当中可谓是司空见惯。

不过，即便如此，华为近年来在手机芯片技术上的突飞猛进也是有目共睹的，取得的很多成绩也是实打实的。凭借华为自身庞大的手机出货量的带动，以及华为在芯片研发上的持续大力投入，相信华为在手机芯片领域真正的赶超苹果、高通或许只是时间问题。

作者：芯智讯-浪客剑

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